微波介质基板介电性能测试方法探讨

文章分别对微波介质基板材料介电性能测试的几种主流的标准方法GB/T 12636-1990、IPC TM-650 2.5.5.5c、IPC TM-650 2.5.5.13,以及QWED公司的SPDR、TE01δ方法进行了详细的阐述,并对各个测试方法的优势和不足进行了研究讨论,最后通过对同一种基板材料分别进行介电性能测试的方式,比较分析了上述各类测试方法的测试结果。

温度均匀性对微波介质基板介电常数热系数测试的影响

文章通过采用多点温控和单点温控测试系统,分别对两种微波介质基板的介电常数热系数进行测试的方式,研究分析了温度均匀性对测试介电常数热系数的影响。测试结果表明,对于介电常数热系数介于-0.002%/℃~0.202%/℃(-20 ppm/℃~20 ppm/℃)的微波介质基板材料,温度均匀性对于介电常数热系数的测试结果准确性影响较大。

20 GHz^40 GHz微波介质基板带状线法介电性能测试研究

文章对采用20~40 GHz微波介质基板带状线法测试介电常数、介质损耗、介电常数温度系数进行了探究,并将该方法与TE01δ测试腔法和介质谐振器法介电测试结果进行了比较,经研究表明,采用带状线法对于20~40 GHz介电常数结果与TE01δ测试腔法和介质谐振器法一致性较好,由于介电常数温度系数只与介电常数和温度有关系,所以对于20~40 GHz介电常数温度系数也可以采用该方法进行测试。对于介质损耗的测试,采用带状线法测试结果还存在一定的误差,通过提高Q值,优化系统,可能会进一步提高介质损耗测试的准确性。

高温层压机热场分布对微波基板性能的影响

采用多物理仿真软件COMSOL对高温层压机热场分布进行模拟,分析不同热场对微波基板性能的影响。根据理论预测与实验结果对层压机加热管位置进行了合理调整,调整后基板表面质量、相对介电常数均匀性和剥离强度均得到了改善,消除了基板表面褶皱,相对介电常数均匀性Cv值达到0.000 3,剥离强度超过2.4 N/mm。同时,基板厚度也实现稳定可控,基板厚度的过程能力指数Cpk达到1.0。借助统计控制过程(SPC)技法和COMSOL软件解决了高温层压机热场存在的问题,大幅度降低了实验成本,为解决实际生产中遇到的问题提供了有效工具。

石英纤维含量对聚四氟乙烯基高介微波复合介质基板性能的影响

采用聚四氟乙烯(PTFE)树脂为基体,高介电陶瓷粉为填料,石英纤维作为增强材料,通过压延成型、热压烧结制备出高性能基板。扫描电镜(SEM)、热膨胀系数、力学性能测试结果表明经过压延工艺后,纤维主要沿X-Y平面分布,且随着纤维含量的提高,复合材料X/Y轴热膨胀系数和拉伸强度得到改善。而SEM、致密度和吸水率性能测试表明随着纤维含量的提高,PTFE-纤维-陶瓷粉构成的三相界面中出现空隙,导致复合材料密度降低、吸水率升高、损耗升高。当纤维含量为3%时,复合材料综合性能最佳,介电常数和介质损耗分别达到10.29和0.0026,吸水率达到0.052%,X/Y/Z轴平面热膨胀系数(CTE)为0.0261‰/0.0278‰/0.0394‰/℃,拉伸强度达到11.80 MPa。

微波基板用陶瓷材料Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8微波性能研究

通过传统固相反应法制得三元系尖晶石结构的Zn掺杂的Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8(LMT)陶瓷。讨论了Zn掺杂对Li_2MgTi_3O_8陶瓷试样的相结构、显微结构及微波介电性能的影响。当Zn掺杂量为0.06时,Li_2Mg_(0.94)Zn_(0.06)Ti_3O_8陶瓷试样在1 075℃烧结4h可获得良好的显微结构与微波性能,其中介电常数适中(ε_r≈26.58),品质因数较高((Q×f)≈44 800GHz),谐振频率温度系数趋近于0(τ_f≈1.9μ℃^(-1))。该研究得到的陶瓷材料具有良好的微波介电性能,可作为无机填充材料运用于微波复合介质基板材料的研制中。

热固性陶瓷填料塑料微波介质板机械加工方法探讨

介绍几种提高TMM微波介质印制电路板成品率的机械加工方法。

陶瓷/PTFE复合介质基板新成型工艺的研究

为解决制备大尺寸微波介质基板尺寸精度低的问题,采用真空成型和模压成型相结合的工艺,制备了陶瓷粉料填充聚四氟乙烯(PTFE)的微波复合介质基板,系统研究了制备悬浮液的搅拌速度、固含量和模压成型的压力对基板的尺寸精度、介电性能、吸湿率和微观结构的影响。结果表明基板的尺寸精度随搅拌速度的提高、模压成型压力的增加和固含量的降低而提高,相对介电常数随着固含量和模压成型压力的提高而增大,吸湿率随着固含量的降低而增大。当搅拌速度为8 000 r/min,悬浮液的固含量为45%(质量分数),模压成型压力为65 MPa时,制备的微波复合介质基板具有尺寸精度高(厚度偏差小,为±0.03 mm)、成分均匀、吸湿率较低(0.7%)、介电性能良好(εr=6.22,tanδ=0.002 2)的特点。

一种小型化通信滤波器的研究

研究了一种移动通信用的小型化滤波器。该滤波器是构建在一种高介电常数微波介质基板上,其成分为锂硼硅钙铝玻璃掺杂的Ca[(Li_(1/3)Nb_(2/3))_(0. 95)Zr_(0. 15)]O_(3+δ)陶瓷。采用XRD分析了该基板的物相及晶体结构特征,结果表明:致密的单相钙钛矿结构可以在适当的工艺条件下获得。扫描电子显微镜的探测表明,5wt%锂硼硅钙铝玻璃掺杂的Ca[(Li_(1/3)Nb_(2/3))_(0. 95)Zr_(0. 15)]O_(3+δ)陶瓷基板具有致密的微观结构,且晶粒尺寸分布一致性。当烧结温度为940℃,保温4 h时,陶瓷基板获得最佳的微波介电性能:微波介电常数为29. 37,微波品质因数为5 420 GHz,谐振频率温度系数为-24. 9 ppm/℃。基于此,在该基板上设计了一种移动通信用的小型微波带通滤波器。滤波器的仿真电气性能表明,该滤波器为带通滤波器,中心频率为1. 7 GHz,-3 dB相对带宽为33. 5%,滤波器插入损耗较小,在中心频率处为0. 95 dB。